玉米花粉功能食品的研究与开发

玉米花粉功能食品的研究与开发

何余堂，解玉梅，赵丽红，张丽华

（渤海大学生物与食品科学学院，辽宁省食品质量安全与功能食品研究重点实验室，辽宁　锦州　　　　　１２１０００）摘　　　要：玉米花粉富含蛋白质、糖类、氨基酸、核酸、维生素等营养成分，具有增强免疫、促进生长发育、降血压等保健功能。玉米花粉经过破壁处理后，可以分离提取其中的多糖、黄酮类等活性成分。玉米花粉既可以加工成口服液、花粉胶囊、花粉饮料和花粉酸奶等保健饮品，也可以开发出花粉面包、花粉面条等功能性食品。东北地区玉米花粉资源丰富，具有良好的开发前景。关键词：玉米花粉；功能食品；开发

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｆｏｏｄｓ　ｗｉｔｈ　Ｃｏｒｎ　Ｐｏｌｌｅｎ

ＨＥ　Ｙｕ－ｔａｎｇ，ＸＩＥ　Ｙｕ－ｍｅｉ，ＺＨＡＯ　Ｌｉ－ｈｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｌｉ－ｈｕａ

（　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｆｏｏｄ，　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，　Ｂｏｈａｉ

Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｊｉｎｚｈｏｕ　　　　　　　　　　１２１０００，　Ｃｈｉｎａ）

收稿日期：２００７－０７－２０

基金项目：辽宁省教育厅攻关计划项目（２００５０４７）　；渤海大学科研基金项目（ＢＪ２００４００１）作者简介：何余堂（１９６７－），男，副教授，博士，研究方向为食品生物技术。

２．６２．６．１

污染导致食用油脂带有毒素

工农业污染

由于农作物在生长和储存、加工过程中受到不同程

酸结晶凝固析出，以提高单不饱和脂肪酸的含量，降低饱和脂肪酸的含量，此法已用于猪油和棕榈油品质改

进；分子重组与ＭＣＴ油生产，美国开发一种中链三酰甘油（ＭＣＴ），其脂肪酸３／４是辛酸（含８个碳的饱和脂肪酸），１／４是癸酸（含１０个碳的饱和脂肪酸）这种产品易吸收和代谢，不会引起血液胆固醇浓度的增加，还具有许多保健功能；应用生物技术培育高油酸作物油脂等。

要避免营养过剩和不平衡饮食，尤其对油脂的食物必须注意各种脂肪酸，要按比例平衡摄取才有助于健康。食品企业生产食用油及含油食品时，应特别注意油脂种类，合理搭配，为人们的健康安全服务。

参考文献：

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度的污染，所以，植物毛油中不可避免地含有极微量

的有毒成分，比如：多环芳烃等成分、农药、重金属等。工业“三废”（废水、废气、废渣）的不合理排放和近代农业中化肥、农药等的不合理使用，使其中的有毒有害物质也被农作物吸收而污染油料种子，并在加工时带入食用油中。２．６．２

霉菌毒素的污染

油料种子被霉菌毒素污染后，榨出的油中亦含有毒素。特别是花生、玉米易被黄曲霉素污染。黄曲霉素的毒性极强（是氰化钾的１０倍、砒霜的６８倍），且与人类的肝癌发病有关。３

营养、保健、安全和廉价新型食用油亟待开发研究

［３］

符合营养性、保健性、安全性和廉价性平衡食用

［７］

油开发极具有迫切性和实用性。比如：开发营养性功能性平衡调和油，利用不同类型油脂配制不同人群需要的烹调油和食品工业需要的烘焙油、油炸油、结构油（含单不饱和脂肪酸高）的油脂，使其具有营养、保健、工艺、安全和耐贮性等优良品质；利用低温结晶分离饱和脂肪酸改进油脂品质，降低温度使高熔点之饱和脂肪

［４］［５］［６］［７］

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｃｏｒｎ　ｐｏｌｌｅｎ　ｉｓ　ｒｉｃｈ　ｉｎ　ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｐｒｏｔｅｉｎ，　ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ，　ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄ，　ｎｕｃｌｅｉｃ　ａｃｉｄ　ａｎｄ　ｖｉｔａｍｉｎ，　ｅｔｃ．　Ｉｔ　ｈａｓ　ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｅｎｈａｎｃｉｎｇ　ｉｍｍｕｎｉｔｙ，　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ，　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ　ｂｌｏｏｄ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ，　ｅｔｃ．　Ｃｏｒｎ　ｐｏｌｌｅｎ　ｉｓｃａｒｒｉｅｄ　ｗａｌｌ－ｂｒｅａｋｉｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．　Ｂｉｏａｃｔｉｖｅ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ　ａｎｄ　ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ　ｃａｎ　ｂｅ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｗａｌｌ－ｂｒｏｋｅｎｐｏｌｌｅｎ．　Ｃｏｒｎ　ｐｏｌｌｅｎ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｈｅａｌｔｈｙ　ｄｒｉｎｋｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｐｏｌｌｅｎ　ｏｒａｌ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ，　ｐｏｌｌｅｎ　ｃａｐｓｕｌｅ，　ｐｏｌｌｅｎ　ｂｅｖｅｒａｇｅａｎｄ　ｐｏｌｌｅｎ　ｙｏｇｈｕｒｔ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｆｏｏｄ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｐｏｌｌｅｎ　ｂｒｅａｄ，　ｐｏｌｌｅｎ　ｎｏｏｄｌｅｓ，　ｅｔｃ．　Ｃｏｒｎ　ｐｏｌｌｅｎ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｉｓ　ｖｅｒｙ　ｒｉｃｈ　ｉｎ　ｔｈｅｎｏｒｔｈ－ｅａｓｔ　ｒｅｇｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｇｏｏｄ　ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ．

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｒｎ　ｐｏｌｌｅｎ；ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｆｏｏｄ；ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ

中图分类号：ＴＳ２１８　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文章编号：１００２－６６３０（２００７）０９－０６１７－０４花粉具有微型营养库的美誉，含有蛋白质、氨基

酸、碳水化合物、不饱和脂肪酸、维生素、矿质元素、核酸等多种对人体有益的成分。其中，维生素，氨基酸，矿质元素及某些酶类等作为功能因子，具有良好的保健功能。花粉具有明显的降血脂，增强心肌，耐缺氧，促进造血功能，改善微循环，抗疲劳，增强体质，抗衰老，对抗放疗、化疗损伤，提高免疫

［１］功能等作用。玉米花粉呈淡黄色，多数为近球形或长球形，表面呈颗粒状，直径为６１．４～８８．５μｍ，形体大

氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异

亮氨酸（表１）。玉米花粉中含有丰富的矿物质和维生素（表２）。　矿质元素中含量较多的是磷、钙、钾、铁等元素，还含

表１　　　　玉米花粉氨基酸含量(g/100g)

Table 1 Contents of amino acids in corn pollen (g/100g)氨基酸种类天冬氨酸（Ａｓｐ）苏氨酸（Ｔｈｒ）丝氨酸（Ｓｅｒ）谷氨酸（Ｇｌｕ）甘氨酸（Ｇｌｙ）丙氨酸（Ａｌａ）半胱氨酸（Ｃｙｓ）缬氨酸（Ｖａｌ）甲硫氨酸（Ｍｅｔ）异亮氨酸（Ｉｌｅ）亮氨酸（Ｌｅｕ）

含量１．８７０．８６１．１３１．８９０．９６１．２３０．８４１．２４０．５７０．８８１．１５

氨基酸种类酪氨酸（Ｔｙｒ）苯丙氨酸（Ｐｈｅ）赖氨酸（Ｌｙｓ）组氨酸（Ｈｉｓ）精氨酸（Ａｒｇ）脯氨酸（Ｐｒｏ）色氨酸（Ｔｒｐ）必需氨基酸非必需氨基酸总氨基酸

含量０．４８０．５４１．０５０．３６０．６３２．４６０．０５６．３４１１．８５１８．１９

且外壁薄、清香、微甜、无怪味。玉米属于大花粉

量植物。一个正常发育的雄花序，大约有２０００～４０００朵小花，每朵小花约产花粉７５００粒左右。因此，玉米花粉营养价值高、个体大、产量大、易于采收。玉米是我国第三大农作物，东北是我国玉米的主产区，玉米花粉资源丰富，具有良好的开发利用前景。１１．１

玉米花粉的营养成分与功能营养成分测定

玉米花粉经干燥、去除杂质、紫外线杀菌后于０～４℃冰箱中保存。玉米花粉经过破壁处理后进行营养成分的测定。利用全自动凯氏定氮仪ＫＤＹ－９８３０测定粉中蛋白质的含量。采用日立８３５－５０型氨基酸自动分析仪测定花粉中氨基酸的种类和含量。利用气相色谱法（意大利ＴｒａｃｅＧＣ－Ｕｌｔｒａ气相色谱仪）进行脂肪酸的测定。利用高效液相色谱法（Ｓｕｍｍｉｔ－Ｐ６８０高效液相色谱仪，戴安公司）进行糖类、维生素和黄酮类化合物的测定。利用原子吸收分光光度计（ＴＡＳ－９９０，北京普析通用仪器）测定矿

［２］质元素。利用定磷法测定核酸含量。

有一些有特殊作用的微量元素如锌、硒等。玉米花粉

中的维生素含量也比较多。其中，ＶＥ、ＶＣ、ＶＢ６和ＶＡ的含量明显高于其它维生素。维生素Ｅ可保护细胞膜、不饱和脂肪酸免受代谢产物的氧化而被破坏，对增强肌肤活力，防止皮肤早衰有重要作用。ＶＣ的缺乏可引起坏血病，并易形成雀斑、老年斑等。花粉中的多糖类生物活性物质有抑制肿瘤、增强人体免疫力的作用。花粉中的黄酮类化合物可防治心脑血管等疾病。１．３

玉米花粉的生理功能

花粉不仅含有人体所需的各种营养物质，而且具有重要的生理功能。１．３．１

花粉能增强人体的免疫功能

玉米花粉中含有丰富的多糖。玉米花粉多糖是一类

１．２主要营养成分

玉米花粉中蛋白质含量为２２．３２％，糖类含量为

２４．１２％，脂肪含量为４．３６％，其中，饱和脂肪酸占

２０．２１％，不饱和脂肪酸达到７３．８３％。玉米花粉中核酸含量丰富，其中ＤＮＡ含量为０．１１ｍｇ／１００ｇ，ＲＮＡ含量为０．４５ｍｇ／１００ｇ。玉米花粉中还含有０．８９％的黄酮类物质。玉米花粉中含有大量的氨基酸，在测定的１８种氨基酸中含有８种人体必需氨基酸：苏氨酸、色氨酸、赖

具有重要生理功能的生物大分子，可提高机体Ｔ淋巴细

胞和巨噬细胞的数量和功能，提高人体血清免疫球蛋白ＩｇＧ水平，具有降血脂、抗病毒、抗肿瘤、抗凝血及

［３］血栓、增强人体免疫力的作用。多糖对多种病毒都有抑制作用。一些多糖本身没有抗病毒作用，但经过硫

酸化、乙酞化、烷基化等结构修饰以后具有较强的抗

表２　　　玉米花粉矿物质元素与维生素含量(g/100g)

对肝细胞有良好保护作用，对慢性肝炎有很好的治疗效果。花粉可改善内分泌的调节功能，抑制腺体增生，

［３，５］

防治前列腺增生和前列腺炎。

Table 2 Content of mineral elements and vitamins in corn

pollen (g/100g)

矿物质磷钙钾钠镁铝铁硅

含量５６０１８０４２２３１６１５６４４１

矿物质锌锰铜钼钛硼锶硒

含量３．０４．０２．００．４０．２０．２０．１２０．０７

维生素ＶＣＶＢ６ＶＢ１ＶＢ２ＶＥＶＡＶＢ５ＶＤβ－胡萝卜素

含量５５．７１２．３９７．１５１．９６５８０．５０８．７３６．２１３．３４０．４８

２玉米花粉的破壁与脱敏处理

花粉壁有内壁和外壁。外壁较厚，很坚硬，缺乏弹性，具有抗酸、抗生物分解的特性。为有效利用花粉的营养成分，需要进行破壁处理。花粉的破壁方法很多，常见的有机械破壁法、温差破壁法、发酵破壁法、酶解破壁法等。本研究采用温差破壁法、超声波破壁法、酶素破壁法和混合法对玉米花粉进行破壁处理，结果表明，温差法破壁的最优条件是料液比为１：５，温差为８０℃，水浴时间为１ｈ。酶法破壁的最优方案是料液比为２％，水浴温度为５５℃，水浴时间为１２ｈ。混合法是先利用温差法进行破壁，再用超声波法与酶法进行破壁处理。混合破壁法效果最好，破壁率

［６］达９８％以上，具有良好的利用前景。花粉经过醋处理、酒处理、发酵处理等，就可以脱敏。

病毒活性。１．３．２

花粉具有抗辐射作用

玉米花粉含有大量的核酸、氨基酸、维生素、烟

酸、叶酸等营养成分，可保护骨髓、脾脏、胸腺等组织结构，增加血液中的ＳＯＤ含量和活力，降低脂质过氧化物的含量，促进有机物质的合成，保护细胞使人体免于辐射损伤。１．３．３

花粉有助于心、脑血管的保健

花粉可提供营养物质，有利于促进脑细胞的发育，

３花粉中活性物质的分离提取

增强中枢神经系统的功能。花粉含有丰富的芸香苷、黄酮类化合物，能增强毛细血管的强度，降低胆固醇，对心血管系统起到良好的保护作用，可防治心脑血管硬化、高血脂、高血压等，预防冠心病，防治毛细管

［４］

通透性障碍、脑溢血、视网膜出血等有良好的效果。１．３．４

花粉可增强体力和抗疲劳

花粉含有丰富的维生素、氨基酸和酶类，可提高

玉米花粉中含有一些具有特殊功能的营养成分，如

具有免疫功能的活性多糖，具有于心脑血管保健作用的黄酮类物质。３．１

活性多糖的提取

多糖是极性大分子化合物，避免在酸性条件下提

取，以防引起糖苷键的断裂。由于水提时间长，效率低，酸碱浸提容易破坏多糖的结构与活性，目前多采取复合酶与热水浸提相结合的方法，即采用一定比例的果胶酶、纤维素酶或半纤维素酶，中性蛋白酶，进行热水浸提分离多糖，具有条件温和、杂质易除、提取率高等优点。

多糖提取之后，用乙醇或丙酮进行反复沉淀洗涤，除去一部分杂质。用Ｓｅｖａｇ法或三氟三氯乙烷法（微生物多糖）或三氯醋酸法（植物多糖）脱游离蛋白质。小分子杂质可以用透析法除去。然后可以采用部分沉淀法、金属络合法、季铰盐沉淀法、甲醇分级沉淀法和制备性区域电泳等进行纯化，但大多数采用ＤＥＡＥ－纤维素、ＤＥＡＥ－凝胶及其他凝胶柱层析法进行纯化。多糖的检测可用示差折射及紫外检测等方法，也可以用苯酚硫酸法测定多糖。纯度的鉴定可以用超离心法、高压电泳法、凝胶过滤法、高效液相法、示差折射法、紫外检测法等。

采取混合破壁法将花粉破壁后，配成花粉溶液，然后进行多糖的分离。采用温水浸提加乙醇沉淀，离心分离沉淀。用丙酮乙醚等进行洗涤，用三氯醋酸脱

血红蛋白含量、肺活量、耐力，增强人的体质、恢

复精力，消除疲劳。运动员服用花粉，可避免失眠、食欲不振和体重减轻，运动后疲劳消除快。花粉对消化和吸收功能较差的病人有明显的治疗作用。１．３．５

花粉具美容和延缓衰老的作用

花粉富含核酸、过氧化物酶等物质，可有效消除面部皱纹、黄褐斑、减缓皮肤皱缩等症状。将花粉添加到化妆品中，制成花粉营养霜、营养蜜等产品，其营养物质能被皮肤细胞吸收而无副作用。花粉能改善皮肤营养状态，保持皮肤柔软，延缓皮肤衰老。花粉中

［５］的微量元素也具有延缓衰老的作用。如硒可以提高谷胱甘肽氧化酶活性，减少过氧化脂质的累积，从而起

到延缓衰老的作用。１．３．６

花粉对疾病的治疗作用

花粉可促进胃液分泌，改善肠道功能，使回肠、

结肠张力增加、蠕动加强，有效地治疗便秘。花粉中含有激素、维生素、氨基酸、核酸以及多种微量元素，

蛋白。采取甲醇分级沉淀法纯化花粉多糖。玉米花粉多糖分离的最佳工艺为：料液比为１：６，提取时间２．５ｈ，

［７］

采取混合破壁法，浸提温度６５℃。

佳生产工艺条件是：玉米花粉添加量为２％，酵母添加量２％，糖添加量１２％，发酵时间４ｈ［９］。与对照相比，

加入花粉后的面包在理化指标及蛋白质含量、脂肪含量方面都有增加。４．４

花粉酸奶

以玉米花粉和牛乳为主要原料生产酸奶，原料充分，工艺简便可行。玉米花粉发酵酸奶的最佳条件为：牛乳与１０％破壁花粉的比例为６：１，加糖量８％，接种量４％，发酵时间６ｈ［１０］。经乳酸菌发酵，大大提高了酸奶的营养与保健功能，能充分满足消费者对均衡营养的饮食理念。４．５

其它花粉食品

玉米花粉作为营养丰富的天然高级营养源，可研制成多种食品。除以上几种功能食品外，还有花粉蜜膏、花粉精、花蜜酒、花粉奶酪软糖、花粉面条、花粉糕点、花粉香酥、花粉饼干等食品。用破壁花粉制成花粉精，与基料混合可制成花粉洗面奶、花粉雪花膏等化妆品。花粉食品的前景非常广阔，充分利用花粉资源对工农业经济具有重要的意义。

参考文献：

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３．２黄酮类物质的分离

花粉中的黄酮类物质含量比较丰富，有黄酮醇、

槲皮素、杨梅素、木犀草素、二氢黄酮、芦丁等，黄酮主要是以游离态黄酮苷元的形式。板栗、茶花、

紫云英、油菜花粉中的黄酮类化合物含量较高，而苹果、向日葵、蚕豆等花粉的黄酮类化合物含量较低，玉米、野菊等花粉的黄酮类化合物含量为中等。花粉中的黄酮类化合物可用有机溶剂进行提取，如甲醇、乙

［８］醇、丙酮、乙酸乙酯等溶剂。提取方法有热抽提和常温抽提。利用甲醇、丙酮、乙酸乙酯等溶剂提取的总黄酮产量比较低，而以乙醇为溶剂提取的效果较好。

分离提取的工艺条件为：９０％乙醇为溶剂，破壁花粉与提取液的比例为１：８，常温下分三次浸提。滤液经过浓缩后，再进行精制、纯化，即为黄酮类化合物。４

花粉功能食品的研发

玉米是最大的花粉源植物，花粉产量大。随着食品科学的发展，花粉已被加工成各种功能或保健食品，如面包、蛋糕、饼干、冰淇淋及饮料等。将花粉加入到蛋、奶中，可以增加食物的营养功能。４．１

破壁花粉制剂

利用混合法对玉米花粉进行破壁处理。破壁花粉经过干燥后，可制成颗粒、冲剂、片剂、胶囊等制剂。也可将破壁花粉溶液浓缩，制成营养液、口服液等产品。４．２

花粉饮料

花粉饮料营养丰富、工艺简单，是一种保健饮品。花粉保健饮料的最佳配方为：破壁玉米花粉的添加量为４％，白砂糖１２％，稳定剂０．０５％，柠檬酸０．１４％。花粉饮料具有一定的抑菌作用，可延长饮料的保质期，且不含食品防腐剂。４．３

花粉面包

利用破壁花粉进行保健面包的工艺研究。在面包制作过程中加入玉米花粉，经过二次发酵和焙烤，研制出具有花粉清香和发酵香味的花粉面包。花粉面包的最